一種基于PTR-TOF-MS實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)屬于人體健康方面的生物醫(yī)學領(lǐng)域，公開了一種基于PTR

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于PTR
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TOF
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MS實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的系統(tǒng)


[0001]本專利技術(shù)屬于人體健康方面的生物醫(yī)學領(lǐng)域，具體涉及，一種基于PTR
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TOF
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MS實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]皮膚散發(fā)的VOCs來源可分為內(nèi)源性、外源性、微生物來源，還包括皮膚表面物質(zhì)的臭氧化反應(yīng)。所謂內(nèi)源性VOCs，是通過全身或局部代謝過程產(chǎn)生的復(fù)雜化合物，有研究認為，皮膚散發(fā)的VOCs是一種重要的生物信息素，具有指紋特征，為檢測和監(jiān)測健康和疾病狀態(tài)提供了一種非侵入性的方法，因為它既可以檢測局部發(fā)生的代謝變化，也可以檢測更廣泛的全身代謝變化，因此可通過無創(chuàng)的體外診斷技術(shù)利用皮膚排放的VOCs氣體進行檢測與診斷提取人體的一些健康信息。對皮膚表面散發(fā)的VOCs進行定性定量的分析，明確健康皮膚存在的明顯VOCs特征，為今后皮膚揮發(fā)組學臨床潛力方面的研究提供參考。
[0003]目前對皮膚VOCs的檢測技術(shù)多數(shù)使用離線檢測技術(shù)，如氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC
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MS)，將皮膚VOCs間接捕獲到放置在皮膚表面或附近的吸收材料如固相微萃取、聚二甲基硅氧烷、棉花、玻璃珠，但這類方法往往需要復(fù)雜的儀器進行采樣、預(yù)濃縮，樣品損失大，回收率控制不穩(wěn)定，且皮膚散發(fā)的多數(shù)VOCs濃度極低，現(xiàn)有檢測技術(shù)存在精度低、速度慢等缺點，無法準確并快速檢測人體皮膚VOCs成分的含量。目前還沒有研究使用特氟龍氣袋聯(lián)合PTRr/>?
TOF
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MS儀器實現(xiàn)封閉式收集和實時監(jiān)測手及手臂皮膚散發(fā)VOCs裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開的目的在于提供一種基于PTR
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TOF
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MS實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的系統(tǒng)，避免復(fù)雜又耗時的樣品預(yù)處理，同時能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測手及前臂皮膚散發(fā)VOCs組成特征，且提高檢測VOCs氣體精度。
[0005]本專利技術(shù)的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006]一種基于PTR
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TOF
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MS實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括采樣袋、氮氣罐和PTR
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TOF
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MS；所述PTR
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TOF
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MS依次包括離子源、漂流管、質(zhì)量分析器和離子檢測器；所述氮氣罐、采樣袋和PTR
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TOF
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MS依次連接，將采樣袋包裹手及前臂，使用柔性密封條進行密封，使手及前臂形成一個封閉的空間，通入高純氮氣去除原有空氣，隨后將氮氣罐的氮氣作為載氣將手及前臂皮膚散發(fā)的VOCs載入漂流管，VOCs與離子源電離產(chǎn)生的H3O
+
發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，形成(VOC)H
+
，然后進入質(zhì)量分析器分離后由離子檢測器檢出，繪制成質(zhì)譜圖傳輸至電腦顯示屏。
[0007]進一步地，所述采樣袋為開口的六邊形的特氟龍袋，體積為10～15L，長度為55～65cm，寬度為30～40cm；所述采樣袋的開口位于寬邊的正中間，開口的長度為13～15cm。
[0008]進一步地，所述采樣袋上設(shè)置有2～4個特氟龍閥門；所述特氟龍閥門與采樣袋的長邊的距離為10～20cm，寬邊的距離為15～40cm。
[0009]進一步地，所述柔性密封條的寬度為60～80mm。
[0010]進一步地，所述氮氣罐使用轉(zhuǎn)子流量計設(shè)定氮氣的流速為1.5～4L/min。
[0011]進一步地，所述PTR
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MS的檢測限<10pptv，荷質(zhì)比為1～600，響應(yīng)時間<100ms，質(zhì)量分辨率為>2000m/Δm(FWHM)。
[0012]進一步地，所述質(zhì)量分析器為飛行時間質(zhì)譜。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
[0014]1.本專利技術(shù)建立了一種快速、簡單地實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的方法，樣品避免復(fù)雜又耗時的預(yù)處理，直接實現(xiàn)在線檢測，可在測量的過程中查看選定的VOCs實時濃度。
[0015]2.本專利技術(shù)基于PTR
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TOF
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MS能夠?qū)OCs進行持續(xù)定性定量監(jiān)測，該系統(tǒng)對痕量VOCs檢測的最低檢測限達到幾個pptv，檢測范圍通常從幾ppt到數(shù)百ppb，能夠提高檢測VOCs氣體成分含量的精度。
附圖說明
[0016]圖1為實施例1的實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為實施例1的采樣袋示意圖。
[0018]圖3為實施例1對手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的濃度變化圖。
具體實施方式
[0019]下面將結(jié)合本公開實施例中的附圖，對本公開實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本公開一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本公開中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本公開保護的范圍。
[0020]實施例1
[0021]1.受試者的手及前臂不允許涂抹身體乳、花露水、防曬霜、香水等。
[0022]2.在實驗開始前，為降低采樣袋1里可能存在的污染物，需將采樣袋1開口用柔性密封條2密封后用高純氮氣3反復(fù)沖洗4
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5次(袋子里充滿后，用泵抽掉里面的氣體)，為保證實驗數(shù)據(jù)的準確性，洗后的采樣袋1通過轉(zhuǎn)子流量計10通入3L/min氮氣2
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3min，然后使用PTR
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TOF
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MS4檢測采樣袋1里可能存在的污染物作為空白樣。
[0023]3.將手及前臂用自來水沖洗2
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3min，用紙巾擦干后，使用采樣袋1包裹手及前臂，使用柔性密封條2進行密封，使手及前臂與采樣袋1形成一個封閉的空間，通入高純氮氣(99.999％)3進行沖洗以去除放入手時帶入的雜質(zhì)空氣，隨后由轉(zhuǎn)子流量計10控制氮氣以3L/min的流速持續(xù)2
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3min，通入的氮氣與手及前臂皮膚散發(fā)的VOCs通過PTR
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TOF
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MS進樣系統(tǒng)進入漂流管6，樣品中的VOCs與離子源5電離產(chǎn)生的H3O
+
發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，形成(VOC)H
+
，然后進入質(zhì)量分析器7分離后由離子檢測器8檢出繪制成質(zhì)譜圖傳輸至電腦顯示屏9。
[0024]圖1為實施例1的實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括采樣袋1、柔性密封條2、氮氣罐3和PTR
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TOF
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MS進樣系統(tǒng)4。
[0025]圖2為實施例1采樣袋的示意圖，采樣袋的材質(zhì)為特本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于PTR
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TOF
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MS實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括采樣袋、氮氣罐和PTR
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TOF
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MS；所述PTR
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MS依次包括離子源、漂流管、質(zhì)量分析器和離子檢測器；所述氮氣罐、采樣袋和PTR
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TOF
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MS依次連接，將采樣袋包裹手及前臂，使用柔性密封條進行密封，使手及前臂形成一個封閉的空間，通入高純氮氣去除原有空氣，隨后將氮氣罐的氮氣作為載氣將手及前臂皮膚散發(fā)的VOCs載入漂流管，VOCs與離子源電離產(chǎn)生的H3O
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發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，形成(VOC)H
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，然后進入質(zhì)量分析器分離后由離子檢測器檢出，繪制成質(zhì)譜圖傳輸至電腦顯示屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PTR
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TOF
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MS實時監(jiān)測人體手及前臂皮膚散發(fā)VOCs氣體的系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣袋為開口的六邊形的特氟龍袋，體積為10～15L，長度為55～65cm，寬度為30～40cm；所述采樣袋的開口位于寬邊的正中間，開口的長度為13～15cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PTR
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T...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林欽浩，彭琴，安太成，
申請(專利權(quán))人：廣東工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：